17.C语言进阶——深度理解指针

<>指针进阶

<>1. 字符指针

<>常见情况

在指针的类型中我们知道有一种指针类型为字符指针 char* ;
一般使用:
int main() { char ch = 'w'; char *pc = &ch; *pc = 'w'; return 0; }
还有一种使用方式如下：
int main() { char* pstr = "hello bit.";//这里是把一个字符串放到pstr指针变量里了吗？ printf("%s\n",
pstr); return 0; }
代码 char pstr = “hello bit.”; 特别容易让同学以为是把字符串 hello bit 放到字符指针 pstr
里了，但是/本质是把字符串 hello bit. 首字符的地址放到了pstr中*

上面代码的意思是把一个常量字符串的首字符 h 的地址存放到指针变量 pstr 中

<>例题

判断输出结果：
#include <stdio.h> int main() { char str1[] = "hello bit."; char str2[] =
"hello bit."; char *str3 = "hello bit."; char *str4 = "hello bit."; if(str1 ==
str2) printf("str1 and str2 are same\n"); else printf("str1 and str2 are not
same\n"); if(str3 ==str4) printf("str3 and str4 are same\n"); else printf("str3
and str4 are not same\n"); return 0; }
输出结果：

这里str3和str4指向的是一个同一个常量字符串。
C/C++会把常量字符串存储到单独的一个内存区域，当几个指针指向同一个字符串的时候，他们实际会指向同一块内存
。但是用相同的常量字符串去初始化不同的数组的时候就会开辟出不同的内存块。所以str1和str2不同，str3和str4不同。

<>2. 指针数组

指针数组是一个存放指针的数组。
int* arr1[10]; //整形指针的数组 char *arr2[4]; //一级字符指针的数组 char **arr3[5];//二级字符指针的数组
<>3. 数组指针

<>判断下面代码哪个是数组指针？

数组指针是指向数组元素的指针
int *p1[10]; int (*p2)[10]; //p1, p2分别是什么？ int (*p)[10]; 解释：p先和*
结合，说明p是一个指针变量，然后指着指向的是一个大小为10个整型的数组。所以p是一个指针，指向一个数组，叫数组指针。 这里要注意：[]的优先级要高于*
号的，所以必须加上（）来保证p先和*结合。 而int *p1[10]是一个指针数组。
<>&数组名 和 数组名

对于下面的数组,arr 和 &arr 分别是啥？
int arr[10];
我们知道arr是数组名，数组名表示数组首元素的地址。
那&arr数组名到底是啥？
我们看一段代码：
#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {0}; printf("%p\n", arr); printf(
"%p\n", &arr); return 0; }
运行结果如下：

可见数组名和&数组名打印的地址是一样的。
难道两个是一样的吗？
我们再看一段代码：
#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = { 0 }; printf("arr = %p\n", arr);
printf("&arr= %p\n", &arr); printf("arr+1 = %p\n", arr+1); printf("&arr+1= %p\n"
, &arr+1); return 0; }
运行结果如下：

根据上面的代码我们发现，其实&arr和arr，虽然值是一样的，但是意义应该不一样的。
实际上： &arr 表示的是数组的地址，而不是数组首元素的地址。（细细体会一下）数组的地址+1，跳过整个数组的大小，所以
&arr+1相对于&arr的差值是40.

<>数组指针的使用

1.既然数组指针指向的是数组，那数组指针中存放的应该是数组的地址。
看代码：
#include <stdio.h> int main() { int arr[10] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}; int (*p)[
10] = &arr;//把数组arr的地址赋值给数组指针变量p //但是我们一般很少这样写代码 return 0; }
2.打印二维数组
#include<stdio.h> void print_arr1(int (*arr)[5], int row, int col) { int i = 0;
for(i=0; i<row; i++) { for(j=0; j<col; j++) { printf("%d ", arr[i][j]); } printf
("\n"); } } int main() { int arr[3][5] = {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};
//数组名arr，表示首元素的地址 //但是二维数组的首元素是二维数组的第一行 //所以这里传递的arr，其实相当于第一行的地址，是一维数组的地址
//可以数组指针来接收 print_arr1(arr, 3, 5); return 0; }
<>4. 数组传参和指针传参

在写代码的时候难免要把【数组】或者【指针】传给函数，那函数的参数该如何设计呢？

<>一维数组传参
#include <stdio.h> void test(int arr[])//ok? {} void test(int arr[10])//ok? {}
void test(int *arr)//ok? {} //上面三个：一维数组的数组名是数组的首元素地址，可以用数组接收，也可以用一级指针接收 void
test2(int *arr[20])//ok? {} //没毛病 void test2(int **arr)//ok？ {}
//一维数组的数组名是数组的首元素地址，这里的首元素是是一级指针，接收一级指针的地址用二级指针没毛病 int main() { int arr[10] = {0
}; int *arr2[20] = {0}; test(arr); test2(arr2); }
<>二维数组传参
void test(int arr[3][5])//ok？ {} void test(int arr[][])//ok？ 不行 {} void test(
int arr[][5])//ok？ {} //总结：二维数组传参，函数形参的设计只能省略第一个[]的数字。
//因为对一个二维数组，可以不知道有多少行，但是必须知道一行多少元素。 //这样才方便运算。 void test(int *arr)//ok？ //no {}
void test(int* arr[5])//ok？ //no {} void test(int (*arr)[5])//ok？ //no {} void
test(int **arr)//ok？ //ok {} int main() { int arr[3][5] = {0}; test(arr);
//二维数组的数组名为首元素地址，二维数组的首元素地址是数组第一行的地址 //第一行是一个一维数组
//如果要用指针的形式接收，接收一维数组的地址，就必须用数组指针。 }
<>5. 函数指针

首先看一段代码：
#include <stdio.h> void test() { printf("hehe\n"); } int main() { printf("%p\n"
, test); printf("%p\n", &test); return 0; }
运行结果：

输出的是两个地址，这两个地址都是 test 函数的地址，没有区别

那我们的函数的地址要想保存起来，怎么保存？
下面我们看代码：
void test() { printf("hehe\n"); } //下面pfun1和pfun2哪个有能力存放test函数的地址？ void (*pfun1
)(); void *pfun2();
pfun1可以存放。pfun1先和*结合，说明pfun1是指针，指针指向的是一个函数，指向的函数无 参数，返回值类型为void。

<>6. 函数指针数组

把函数的地址存到一个数组中，那这个数组就叫函数指针数组，那函数指针的数组如何定义呢？

<>函数指针数组的定义
int (*parr1[10])(); int *parr2[10](); int (*)() parr3[10]; //上面得定义中哪个是函数指针数组？
parr1 先和 [ ] 结合，说明parr1是数组，数组的内容是什么呢？
是 int (*)() 类型的函数指针。

<>函数指针数组的用途——转移表
#include <stdio.h> int add(int a, int b) { return a + b; } int sub(int a, int b
) { return a - b; } int mul(int a, int b) { return a*b; } int div(int a, int b)
{ return a / b; } int main() { int x, y; int input = 1; int ret = 0; int(*p[5])(
int x, int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表 while (input) { printf(
"*************************\n" ); printf( " 1:add 2:sub \n" ); printf( " 3:mul
4:div \n" ); printf( "*************************\n" ); printf( "请选择：" ); scanf(
"%d", &input); if ((input <= 4 && input >= 1)) { printf( "输入操作数：" ); scanf( "%d
%d", &x, &y); ret = (*p[input])(x, y); } else printf( "输入有误\n" ); printf( "ret
= %d\n", ret); } return 0; }
int (* p[5]) (int x,int y) = { 0, add, sub, mul, div }; //转移表
意义: 数组p中的每个元素都是 int (*)(int int) 类型

<>7. 指向函数指针数组的指针

<>什么是指向函数指针数组的指针？

指向函数指针数组的指针是一个 指针，
指针指向一个 数组 ，
数组的元素都是 函数指针 ;

如何定义：
#include<stdio.h> void test() { return; } int main() { //函数指针 void(*pf)() = &
test; //函数指针数组 void(*ppf[4])() = { pf, pf, pf, pf }; //指向函数指针数组的指针 void(*(*pppf)
[4])() = &ppf; }

<>8. 回调函数

<>什么使回调函数？

回调函数就是一个通过函数指针调用的函数。

如果你把函数的指针（地址）作为参数传递给另一个函数，当这个指针被用来调用其所指向的函数时，我们就说这是回调函数。回调函数不是由该函数的实现方直接调用，而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的，用于对该事件或条件进行响应。

<>回调函数的应用——进阶冒泡排序
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include<string.h> struct stu{ char name[
20]; int age; float score; }; int cmp_int(const void* e1, const void* e2) {
return *(int*)e1 - *(int*)e2; } int cmp_stu_by_name(const void* e1, const void*
e2) { return strcmp(((struct stu*)e1)->name, ((struct stu*)e2)->name); } int
cmp_stu_by_score(const void* e1, const void* e2) { //return ((struct
stu*)e1)->score - ((struct stu*)e2)->score;
//注意：不要用上面得方法，这里是浮点数，比方说0.9-0.8，因为返回类型为int型，便使得返回值变为0 if (((struct stu*)e1)->
score> ((struct stu*)e2)->score) { return 1; } else if (((struct stu*)e1)->score
< ((struct stu*)e2)->score) { return -1; } else { return 0; } } void Print_stu(
struct stu *arr, int size) { int i = 0; for (i = 0; i < size; i++) { printf("%s
%d %f\n", arr[i].name, arr[i].age, arr[i].score); } } void Print_int(int* arr,
int size) { int i = 0; for (i = 0; i < size; i++) { printf("%d ", arr[i]); } }
//一个字节 一个字节的交换 void swap(char* buf1, char* buf2, int width) { int i = 0; for (i
= 0; i < width; i++) { char tmp = *buf1; *buf1 = *buf2; *buf2 = tmp; buf1++;
buf2++; } } //冒泡排序（数组起始位置，数组大小，数组元素宽度，比较方法） void bubble_sort(void *base, int
size, int width, int(*cmp)(const void* e1, const void* e2)) { int i = 0; for (i
= 0; i < size-1; i++) { int j = 0; for (j = 0; j < size - 1 - i; j++) { if (cmp(
(char*)base + j*width, (char*)base + (j + 1)*width)>0) { swap((char*)base + j*
width, (char*)base + (j + 1)*width, width); } } } } //测试 int 型数据排序 void test1()
{ int arr[10] = { 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1 }; int size = sizeof(arr) /
sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, size, sizeof(arr[0]), cmp_int); Print_int(arr,
size); } //测试 结构体——name 排序 void test2() { struct stu arr[3] = { { "zhangsan", 50
, 70.9f }, { "lisi", 30, 80.34f }, {"wangmazi",70,60.25f} }; int size = sizeof(
arr) / sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, size, sizeof(arr[0]), cmp_stu_by_name);
Print_stu(arr, size); } //测试 结构体——score 排序 void test3() { struct stu arr[3] = {
{ "zhangsan", 50, 70.9f }, { "lisi", 30, 80.34f }, { "wangmazi", 70, 60.25f } };
int size = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]); bubble_sort(arr, size, sizeof(arr[0]),
cmp_stu_by_score); Print_stu(arr, size); } int main() { //test1(); //test2();
test3(); return 0; }

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